JP2018148354A - Antenna device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device.
従来より、誘電体板と、該誘電体板の一面側に配置された金属基板と、前記誘電体板の他面側に配置された第1の金属板とを備えた円偏波マイクロストリップアンテナがある。前記第1の金属板を楕円形状とし、前記誘電体内に第2の楕円形状金属板を少なくとも1個さらに備えて、前記第1の楕円形状金属板又は少なくとも1個の前記第2の楕円形状金属板の一つに前記金属基板から前記誘電体板を介して給電するように構成したことを特徴とする(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a circularly polarized microstrip antenna comprising a dielectric plate, a metal substrate disposed on one surface side of the dielectric plate, and a first metal plate disposed on the other surface side of the dielectric plate. There is. The first metal plate has an elliptical shape, the dielectric body further includes at least one second elliptical metal plate, and the first elliptical metal plate or at least one second elliptical metal plate. One of the plates is configured to be fed with power from the metal substrate through the dielectric plate (see, for example, Patent Document 1).
ところで、従来のアンテナ装置は、第1の金属板が放射する円偏波の電波に分布が生じても、第2の楕円形状金属板は、平面視で第1の金属板と同心楕円状に配置されているため、電波の分布を矯正することができない。電波の分布を矯正できない場合には、アンテナ装置としての放射特性が低下する。 By the way, in the conventional antenna device, even if distribution occurs in the circularly polarized radio wave radiated from the first metal plate, the second elliptical metal plate is concentrically elliptical with the first metal plate in plan view. Because it is arranged, the distribution of radio waves cannot be corrected. If the distribution of radio waves cannot be corrected, the radiation characteristics of the antenna device will deteriorate.
そこで、放射特性を改善したアンテナ装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object is to provide an antenna device with improved radiation characteristics.
本発明の実施の形態のアンテナ装置は、第1絶縁層と、前記第1絶縁層の第1面に設けられ、平面視における第1端部及び第2端部にそれぞれ配置され、90度の位相差を有する高周波電力が給電される第1給電点及び第2給電点を有し、円偏波の電波を放射する、矩形又は円形のパッチアンテナと、前記第1絶縁層の第2面において、前記矩形のパッチアンテナの四辺のうちの前記第1給電点及び前記第2給電点に近い二辺の一部若しくは全部と平面視で重なるように配置される、又は、前記円形のパッチアンテナの中心よりも前記第1給電点及び前記第2給電点側の円弧と平面視で重なるように配置される、層状の無給電素子と、前記無給電素子に対して前記第1絶縁層とは反対側に設けられる第2絶縁層と、前記第2絶縁層に対して前記無給電素子とは反対側に設けられるグランド層とを含む。 An antenna device according to an embodiment of the present invention is provided on a first insulating layer and a first surface of the first insulating layer, and is disposed at a first end and a second end in a plan view, respectively, A rectangular or circular patch antenna that has a first feeding point and a second feeding point to which high-frequency power having a phase difference is fed and radiates circularly polarized radio waves, and a second surface of the first insulating layer The rectangular patch antenna is arranged so as to overlap part or all of the two sides close to the first feeding point and the second feeding point of the four sides of the rectangular patch antenna, or the circular patch antenna A layered parasitic element disposed so as to overlap the arc on the first feeding point side and the second feeding point side from the center in plan view, and the first insulating layer is opposite to the parasitic element A second insulating layer provided on a side of the second insulating layer; The parasitic element and a ground provided on the side opposite layer.
放射特性を改善したアンテナ装置を提供することができる。 An antenna device with improved radiation characteristics can be provided.
以下、本発明のアンテナ装置を適用した実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments to which the antenna device of the present invention is applied will be described.
<実施の形態>
図1は、実施の形態のアンテナ装置100を示す図である。図2は、図1のA1−A2矢視断面図である。図3は、図1のA1−B矢視断面図である。ここでは、XYZ座標系を用いて説明する。
<Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating an
アンテナ装置100は、絶縁層110、120、パッチアンテナ130、無給電素子140、及びグランド層150を含む。アンテナ装置100は、2層の絶縁層(絶縁層110、120)と3層の金属層(パッチアンテナ130、無給電素子140、及びグランド層150)とを含む配線基板によって実現される。
The
配線基板は、一例として、FR−4(Flame Retardant type 4)規格の多層型のビルドアップ型の配線基板である。2層の絶縁層と3層の金属層を含む配線基板は、重ね合わせた状態で熱硬化されることによって作製される。なお、多層型とは、2層以上の絶縁層と、3層以上の金属層とを含む意味である。ここでは、2層の絶縁層と3層の金属層を含む配線基板を用いる形態について説明するが、さらに多くの絶縁層及び/又は金属層を含んでもよい。 The wiring board is, for example, a FR-4 (Flame Retardant type 4) standard multilayer build-up type wiring board. A wiring board including two insulating layers and three metal layers is manufactured by being thermoset in a superposed state. Note that the multilayer type includes two or more insulating layers and three or more metal layers. Here, a mode in which a wiring board including two insulating layers and three metal layers is used will be described, but more insulating layers and / or metal layers may be included.
また、図1に示すように、アンテナ装置100には、RF(Radio Frequency:高周波)送受信機160が接続されている。図2及び図3では、RF送受信機160を省略する。
As shown in FIG. 1, an RF (Radio Frequency)
絶縁層110、120は、配線基板の絶縁層として用いられるコア層又はプリプレグ層である。一例として、ここでは、絶縁層110がプリプレグ層であり、絶縁層120がコア層である。絶縁層110、120は、それぞれ、第1絶縁層、第2絶縁層の一例である。なお、絶縁層110、120は、配線基板の絶縁層として用いられる層であれば、コア層又はプリプレグ層ではなくてもよい。
The
絶縁層110のZ軸正方向側の面にはパッチアンテナ130が配設され、絶縁層110と120の間には、無給電素子140が配置され、絶縁層110のZ軸負方向側の面にはグランド層150が配設される。絶縁層110のZ軸正方向側の面は、第1面の一例であり、絶縁層110のZ軸負方向側の面は、第2面の一例である。
A
パッチアンテナ130は、絶縁層121のZ軸正方向側の面に設けられており、辺S1、S2、S3、S4と頂点P1、P2、P3、P4とを有する平面視で正方形状の金属層である。パッチアンテナ130は、例えば、銅箔によって作製することができる。パッチアンテナ130は、2つの給電点131、132を有する。パッチアンテナ130は、円偏波の電波をZ軸方向に放射する。パッチアンテナ130の辺の長さは、一例として、アンテナ装置100の通信周波数における波長の電気長λの1/2(λ/2)である。
The
給電点131、132は、それぞれ、隣り合う辺S1、S2の中点の近傍に設けられている。給電点131、132は、それぞれ、第1給電点、第2給電点の一例である。給電点131、132を辺S1、S2の近傍に設けるのは、パッチアンテナ130の端(辺S1、S2、S3、S4に沿った部分)は、電流が多く流れる部位であり、給電点131、132のインピーダンスを小さくすることができるからである。
The
なお、辺S1の中点の近傍とは、辺S1の中点から対辺である辺S3側にオフセットした位置である。また、辺S2の中点の近傍とは、辺S2の中点から対辺である辺S4側にオフセットした位置である。すなわち、給電点131は、パッチアンテナ130のX軸方向の幅の中央に位置し、給電点132は、パッチアンテナ130のY軸方向の幅の中央に位置する。なお、オフセットの量は、ゼロであってもよい。この場合には、給電点131、132が辺S1、S2上に位置することになる。
Note that the vicinity of the midpoint of the side S1 is a position offset from the midpoint of the side S1 to the side S3 that is the opposite side. The vicinity of the midpoint of the side S2 is a position offset from the midpoint of the side S2 to the side S4 that is the opposite side. That is, the
給電点131、132は、絶縁層110、120を厚さ方向に貫通する貫通孔の内部に形成されるビア133、134に接続されている。ビア133、134のZ軸負方向側の端部は、グランド層150に設けられる開口部151、152から表出する。なお、開口部151、152は、ビア133、134のZ軸負方向側の端部を避けており、互いに絶縁されている。
The
ビア133、134は、同軸ケーブル161、162を介してRF送受信機160が接続されている。同軸ケーブル162の途中には、90度位相器162Aが挿入されている。RF送受信機160から出力される高周波の電力は、同軸ケーブル161を介して(さらにビア133を介して)給電点131に供給されるとともに、同軸ケーブル162を介して(さらにビア134を介して)給電点132に供給される。
The
同軸ケーブル162を介して給電点132に供給される高周波は、90度位相器162Aで位相が90度遅延されるため、給電点132に供給される高周波は、給電点131に供給される高周波よりも90度位相が遅れている。これにより、パッチアンテナ130は、円偏波の高周波を放射する。なお、高周波の周波数は、一例として、60GHzであり、所謂ミリ波である。
Since the phase of the high frequency supplied to the
無給電素子140は、絶縁層121と122との間に設けられている平面視で矩形状の金属層であり、一例として、パッチアンテナ130よりも小さいサイズを有する。無給電素子140は、辺S11、S12、S13、S14と頂点P11、P12、P13、P14とを有する。ここで、パッチアンテナ130の中心130Aと、頂点P2及びP4とを通る直線をL1とする。また、無給電素子140の中心を140Aとする。直線L1は、給電点131と132の対称軸である。
The
無給電素子140の中心140Aは、パッチアンテナ130の中心130Aに対して、直線L1に沿って、頂点P2側にオフセットした位置にある。無給電素子140の頂点P12及びP14は、直線L1上に位置する。
The
無給電素子140の辺S11は、パッチアンテナ130の辺S1よりもY軸負方向側に位置し、辺S12は、辺S2よりもX軸正方向側に位置し、辺S13は、給電点132よりもY軸負方向側に位置し、辺S14は、給電点131よりもX軸正方向側に位置する。
The side S11 of the
このため、無給電素子140は、パッチアンテナ130の辺S1の給電点131よりもX軸正方向側の部分、及び、辺S2の給電点132よりもY軸負方向側の部分と重複し、かつ、辺S1、S2を越えてパッチアンテナ130からはみ出すように配置されている。
Therefore, the
換言すれば、パッチアンテナ130の辺S1とS3の中点同士を通る直線と、辺S2とS4の中点同士を通る直線とで、パッチアンテナ130を4つの正方形の領域に分割して考えると、無給電素子140は、4つの正方形のうち、X軸正方向側かつY軸負方向側に位置する正方形の一部分と重複し、かつ、辺S1、S2を越えてパッチアンテナ130からはみ出すように配置されている。
In other words, when
また、さらに換言すれば、無給電素子140は、パッチアンテナ130のうちの2つの給電点131、132によって挟まれた領域(給電点131、132の間にある領域)と重複し、かつ、辺S1、S2を越えてパッチアンテナ130からはみ出すように配設されている。
Further, in other words, the
このように、無給電素子140は、パッチアンテナ130の辺S1及びS2の一部と平面視で重複し、かつ、辺S1及びS2の一部を跨ぐように配置されている。無給電素子140が辺S1及びS2の一部と平面視で重複し、かつ、辺S1及びS2の一部を跨ぐとは、無給電素子140が辺S1及びS2の一部と平面視で重複し、かつ、辺S1及びS2の一部の両側に連続的に位置することをいう。無給電素子140をこのように配置する理由については、図4乃至図7を用いて後述する。
Thus, the
グランド層150は、パッチアンテナ130からZ軸負方向側に放射される電波をZ軸正方向側に反射する反射層として絶縁層122のZ軸負方向側の面に設けられている。パッチアンテナ130の放射効率を向上させるためである。
The
図4及び図5は、パッチアンテナ130に生じる電流分布を示す図である。図4では、電流の向きを矢印で示す。矢印の長さは電流量に比例するものとして示す。
4 and 5 are diagrams showing a current distribution generated in the
パッチアンテナ130では、中心130A側よりも辺S1、S2、S3、S4の側に電流が集中して流れる。
In the
図4に示すように、ある時刻(t=0)では、給電点131に供給される高周波電力によってパッチアンテナ130の辺S2、S4に沿ってY軸正方向の電流が流れる。辺S2には給電点132があり、辺S4に比べると電流の流れが妨げられるため、辺S2に沿って流れる電流は、辺S4に沿って流れる電流よりも少なくなる。このため、辺S2に沿った矢印を辺S4に沿った矢印よりも短く示す。
As shown in FIG. 4, at a certain time (t = 0), a high-frequency power supplied to the
また、時刻t=0から高周波電力の周期の1/4(π/2)が経過した時刻(t=π/2)では、給電点132に供給される高周波電力によってパッチアンテナ130の辺S1、S3に沿ってX軸負方向の電流が流れる。辺S1には給電点131があり、辺S3に比べると電流の流れが妨げられるため、辺S1に沿って流れる電流は、辺S3に沿って流れる電流よりも少なくなる。このため、辺S1に沿った矢印を辺S3に沿った矢印よりも短く示す。
Further, at time (t = π / 2) when ¼ (π / 2) of the period of the high-frequency power has elapsed from time t = 0, the side S1 of the
給電点131、132に供給される高周波電力がπ/2の位相差で交互に最大値又は最小値を取ることにより、パッチアンテナ130には、Y軸正方向、X軸負方向、Y軸負方向、X軸正方向に順番に電流が流れ、円偏波の電波がZ軸方向に放射される。
The high-frequency power supplied to the feeding points 131 and 132 alternately takes the maximum value or the minimum value with a phase difference of π / 2, so that the
ここで、パッチアンテナ130には、辺S1よりも辺S3側で多くの電流が流れ、辺S2よりも辺S4側で多くの電流が流れるため、無給電素子140が存在しない状態では、パッチアンテナ130によって放射される電波の強度は、パッチアンテナ130の中心130Aよりも頂点P4側で強くなり、頂点P2側で弱くなる。このように、電波の強度に分布が生じる。
Here, since a larger amount of current flows through the
無給電素子140を図1に示すように配置すると、パッチアンテナ130と無給電素子140との間に静電容量が生じるため、パッチアンテナ130の静電容量は、頂点P2がある側において増大し、平面視で無給電素子140と重複している部分における電波の放射量が増大する。
When the
すなわち、無給電素子140を図1に示すように配置することにより、パッチアンテナ130が放射する円偏波の電波の分布は、頂点P4側で強く、かつ、頂点P2側で弱い状態が矯正され、頂点P1、P2、P3、P4の間で均等化される。
That is, by disposing the
以上のような理由から、電波の分布を均等に矯正するために、無給電素子140を上述のように配置する。
For the above reasons, the
図6及び図7は、円偏波の軸比(Axial Ratio)の周波数特性を示す図である。図6及び図7に示す特性は、シミュレーションで求めたものであり、図6は、無給電素子140を含むアンテナ装置100のパッチアンテナ130の円偏波の軸比の周波数特性を示し、図7は、比較用に、無給電素子140を含まないアンテナ装置のパッチアンテナ130の円偏波の軸比の周波数特性を示す。なお、パッチアンテナ130に給電する高周波電力の周波数は、60GHzである。
6 and 7 are diagrams showing the frequency characteristics of the axial ratio of circularly polarized waves. The characteristics shown in FIGS. 6 and 7 are obtained by simulation, and FIG. 6 shows the frequency characteristics of the axial ratio of the circular polarization of the
図6では、60GHzにおいて軸比が約0.9dBであり、図7では、60GHzにおいて軸比が約3.6dBである。軸比が低いほど真円に近い形状の円偏波が得られていることを表す。 In FIG. 6, the axial ratio is about 0.9 dB at 60 GHz, and in FIG. 7, the axial ratio is about 3.6 dB at 60 GHz. This indicates that the lower the axial ratio, the more circular polarization having a shape close to a perfect circle is obtained.
このため、無給電素子140を設けることにより、円偏波が真円に矯正されていることが分かる。これは、無給電素子140を設けることにより、パッチアンテナ130が放射する円偏波の電波の分布が均等化されたことによる効果である。
For this reason, it can be seen that the circularly polarized wave is corrected to a perfect circle by providing the
以上より、実施の形態によれば、パッチアンテナ130の辺S1の給電点131よりもX軸正方向側の部分、及び、辺S2の給電点132よりもY軸負方向側の部分と重複し、かつ、辺S1、S2を越えてパッチアンテナ130からはみ出すように配置される無給電素子140を設けたことにより、円偏波の電波の分布を均等化することができる。
As described above, according to the embodiment, the portion of the
円偏波の電波の分布を均等化されるのは、パッチアンテナ130の電流が少ない辺S1及びS2と平面視で重複し、かつ、辺S1及びS2を跨ぐように配置する無給電素子140を設けたからである。パッチアンテナ130では、辺S1〜S4に沿って流れる電流が支配的になるが、インピーダンスの低い辺S1とS2の近傍に給電点131、132を設けると、辺S1、S2に沿って流れる電流が、それぞれ、辺S3、S4に沿って流れる電流よりも少なくなる。辺S1、S2に沿った部分は、電流が少ないため、電波の放射量が辺S3、S4に沿った部分よりも少なくなる。
The distribution of the circularly polarized radio wave is equalized because the
そこで、辺S1、S2の一部と平面視で重複し、かつ、辺S1、S2の一部を跨ぐように無給電素子140を配置することにより、辺S1、S2のうち、平面視で無給電素子140に重複している部分の静電容量を増大させる。
Therefore, by disposing the
パッチアンテナ130の辺S1、S2に沿った部分の静電容量を増大させれば、辺S1、S2に沿った部分の電流を増大させることができるので、パッチアンテナ130が放射する円偏波の電波の分布を均等化することができる。
If the capacitance of the portion along the sides S1 and S2 of the
従って、放射特性を改善したアンテナ装置100を提供することができる。
Therefore, the
図8は、実施の形態の変形例のアンテナ装置100Aを示す図である。アンテナ装置100Aは、図1に示す矩形状のパッチアンテナ130を円形のパッチアンテナ230に変えたものである。パッチアンテナ230は、パッチアンテナ130の給電点131、132と同様の位置に、給電点231、232を有する。給電点231、232には、それぞれ、ビア233、234が接続されている。
FIG. 8 is a diagram illustrating an
このようなアンテナ装置100Aにおいても、アンテナ装置100と同様に、無給電素子140は、パッチアンテナ230の給電点131よりもX軸正方向側の部分、及び、辺S2の給電点132よりもY軸負方向側の部分と重複し、かつ、パッチアンテナ230からはみ出すように配置されている。
In such an
換言すれば、パッチアンテナ230の中心230Aよりも給電点231、232側に位置する一部分と重複し、かつ、パッチアンテナ130からはみ出すように配置されている。
In other words, the
また、さらに換言すれば、無給電素子140は、パッチアンテナ230のうちの2つの給電点231、232によって挟まれた領域と重複し、かつ、パッチアンテナ130からはみ出すように配設されている。
Further, in other words, the
従って、円形のパッチアンテナ230の円周のうち、給電点231、232に近い側の一部(円弧)と平面視で重複し、かつ、給電点231、232に近い側の一部(円弧)を跨ぐように無給電素子140を配置することにより、平面視で無給電素子140と重複している円弧の部分の静電容量を増大させることができる。
Therefore, part of the circumference of the
このようにパッチアンテナ230の給電点231、232に近い側の円弧の部分の静電容量を増大させれば、円弧の部分の電流を増大させることができるので、パッチアンテナ230が放射する円偏波の電波の分布を均等化することができる。給電点231、232に近い側の円弧とは、中心230Aから見て、給電点231、232に近い側に位置する円弧である。
In this way, if the capacitance of the arc portions closer to the feeding points 231 and 232 of the
従って、放射特性を改善したアンテナ装置100Aを提供することができる。
Therefore, the
図9は、実施の形態の変形例のアンテナ装置100Bを示す図である。アンテナ装置100Bは、図1に示す矩形状の無給電素子140を、より大きな無給電素子240に変えたものである。
FIG. 9 is a diagram illustrating an antenna device 100B according to a modification of the embodiment. The antenna device 100B is obtained by replacing the rectangular
無給電素子240は、辺S21、S22、S23、S24と、頂点P21、P22、P23、P24とを有する矩形状の金属層である。無給電素子240は、頂点P24がパッチアンテナ130の頂点P4と一致し、辺S21がパッチアンテナ130の辺S1よりもY軸負方向側に位置し、辺S22がパッチアンテナ130の辺S2よりもX軸正方向側に位置し、辺S23、S24がそれぞれパッチアンテナ130の辺S3、S4と重なるとともに、辺S23のX軸正方向側の一部と、辺S24のY軸負方向側の一部とは、パッチアンテナ130からはみ出すように配置されている。
The
このようなアンテナ装置100Bでは、パッチアンテナ130の全体が無給電素子240と重複し、かつ、無給電素子240が辺S1、S2を越えてパッチアンテナ130からはみ出すように配置されている。すなわち、辺S1とS2の全体が平面視で無給電素子240と重複し、かつ、無給電素子240が辺S1とS2の全体を跨ぐように位置している。
In such an antenna device 100B, the
従って、パッチアンテナ130の辺S1、S2に沿った部分の静電容量を増大させることができ、辺S1、S2に沿った部分の電流を増大させることができるので、パッチアンテナ130が放射する円偏波の電波の分布を均等化することができる。
Accordingly, the capacitance of the portion along the sides S1 and S2 of the
従って、放射特性を改善したアンテナ装置100Bを提供することができる。 Therefore, the antenna device 100B with improved radiation characteristics can be provided.
図10は、実施の形態の変形例のアンテナ装置300を示す図である。アンテナ装置300は、2行3列に配置した6個のアンテナ装置100を含む。このようなアンテナ装置300は、配線基板を用いれば、6個のアンテナ装置100を同時に作製することができる。
FIG. 10 is a diagram illustrating an antenna device 300 according to a modification of the embodiment. The antenna device 300 includes six
例えば、6個のアンテナ装置100から放射するミリ波の位相に分布を持たせることにより、6個のアンテナ装置100から放射されるミリ波が合成された1つのビームの仰角及び方位角を制御することができる。なお、ここでは、2行3列に配置した6個のアンテナ装置100を含むアンテナ装置300について説明したが、アンテナ装置100の数は複数であれば幾つであってもよい。
For example, by giving a distribution to the phases of the millimeter waves radiated from the six
以上、本発明の例示的な実施の形態のアンテナ装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
第1絶縁層と、
前記第1絶縁層の第1面に設けられ、平面視における第1端部及び第2端部にそれぞれ配置され、90度の位相差を有する高周波電力が給電される第1給電点及び第2給電点を有し、円偏波の電波を放射する、矩形又は円形のパッチアンテナと、
前記第1絶縁層の第2面において、前記矩形のパッチアンテナの四辺のうちの前記第1給電点及び前記第2給電点に近い二辺の一部若しくは全部と平面視で重なり、かつ、前記二辺の一部若しくは全部を跨ぐように配置される、又は、前記円形のパッチアンテナの中心よりも前記第1給電点及び前記第2給電点側の円弧と平面視で重なり、かつ、前記円弧を跨ぐように配置される、層状の無給電素子と、
前記無給電素子に対して前記第1絶縁層とは反対側に設けられる第2絶縁層と、
前記第2絶縁層に対して前記無給電素子とは反対側に設けられるグランド層と
を含む、アンテナ装置。
(付記2)
前記第1絶縁層は、平面視で前記第1給電点及び前記第2給電点に対応する2つの位置において厚さ方向にそれぞれ貫通する2つの第1貫通孔を有し、
前記第2絶縁層は、平面視で前記第1給電点及び前記第2給電点に対応する2つの位置において厚さ方向にそれぞれ貫通し、前記2つの第1貫通孔に連通する2つの第2貫通孔を有し、
前記グランド層は、平面視で前記第1給電点及び前記第2給電点に対応する2つの位置にそれぞれ配置され、前記2つの第2貫通孔に連通する2つの開口部を有し、
前記2つの開口部、前記2つの第2貫通孔、及び前記2つの第1貫通孔の内部に挿通され、前記グランド層及び前記無給電素子から絶縁される、2つのビアをさらに含み、
前記パッチアンテナは、前記2つのビアを介して前記第1給電点及び前記第2給電点において90度の位相差を有する高周波電力が給電される、付記1記載のアンテナ装置。
(付記3)
前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層は、第1金属層、第2金属層、及び第3金属層と、前記第1金属層、前記第2金属層、及び前記第3金属層の間に設けられる2つの絶縁層とを有する配線基板に含まれる前記2つの絶縁層であり、
前記パッチアンテナは、前記第1金属層に配置され、前記無給電素子は、第2金属層に配置され、前記グランド層は、前記第3金属層に配置される、付記1又は2記載のアンテナ装置。
The antenna device according to the exemplary embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiment, and does not depart from the scope of the claims. Various modifications and changes are possible.
Regarding the above embodiment, the following additional notes are disclosed.
(Appendix 1)
A first insulating layer;
A first feeding point and a second feeding point, which are provided on the first surface of the first insulating layer and are respectively disposed at a first end and a second end in a plan view, to which high frequency power having a phase difference of 90 degrees is fed. A rectangular or circular patch antenna having a feeding point and radiating circularly polarized radio waves;
On the second surface of the first insulating layer, overlaps in plan view with part or all of the two sides near the first feeding point and the second feeding point of the four sides of the rectangular patch antenna, and It is arranged so as to straddle part or all of two sides, or overlaps the arc of the first feeding point and the second feeding point side from the center of the circular patch antenna in plan view, and the arc A layered parasitic element arranged so as to straddle,
A second insulating layer provided on the opposite side of the parasitic element from the first insulating layer;
An antenna device comprising: a ground layer provided on a side opposite to the parasitic element with respect to the second insulating layer.
(Appendix 2)
The first insulating layer has two first through holes penetrating in the thickness direction at two positions corresponding to the first feeding point and the second feeding point in plan view,
The second insulating layer penetrates in the thickness direction at two positions corresponding to the first feeding point and the second feeding point in plan view, and is connected to the two first through holes. Has a through hole,
The ground layer is disposed at two positions corresponding to the first feeding point and the second feeding point in plan view, and has two openings that communicate with the two second through holes,
And further including two vias that are inserted into the two openings, the two second through holes, and the two first through holes and insulated from the ground layer and the parasitic element,
The antenna apparatus according to appendix 1, wherein the patch antenna is fed with high-frequency power having a phase difference of 90 degrees at the first feeding point and the second feeding point through the two vias.
(Appendix 3)
The first insulating layer and the second insulating layer are between the first metal layer, the second metal layer, and the third metal layer, and the first metal layer, the second metal layer, and the third metal layer. The two insulating layers included in the wiring board having two insulating layers provided on
The antenna according to
100、100A、100B、300 アンテナ装置
110、120 絶縁層
130、230 パッチアンテナ
130A 中心
S1、S2、S3、S4 辺
P1、P2、P3、P4 頂点
140、240 無給電素子
S11、S12、S13、S14 辺
P11、P12、P13、P14 頂点
150 グランド層
100, 100A, 100B, 300
Claims (3)
前記第1絶縁層の第1面に設けられ、平面視における第1端部及び第2端部にそれぞれ配置され、90度の位相差を有する高周波電力が給電される第1給電点及び第2給電点を有し、円偏波の電波を放射する、矩形又は円形のパッチアンテナと、
前記第1絶縁層の第2面において、前記矩形のパッチアンテナの四辺のうちの前記第1給電点及び前記第2給電点に近い二辺の一部若しくは全部と平面視で重なり、かつ、前記二辺の一部若しくは全部を跨ぐように配置される、又は、前記円形のパッチアンテナの中心よりも前記第1給電点及び前記第2給電点側の円弧と平面視で重なり、かつ、前記円弧を跨ぐように配置される、層状の無給電素子と、
前記無給電素子に対して前記第1絶縁層とは反対側に設けられる第2絶縁層と、
前記第2絶縁層に対して前記無給電素子とは反対側に設けられるグランド層と
を含む、アンテナ装置。 A first insulating layer;
A first feeding point and a second feeding point, which are provided on the first surface of the first insulating layer and are respectively disposed at a first end and a second end in a plan view, to which high frequency power having a phase difference of 90 degrees is fed. A rectangular or circular patch antenna having a feeding point and radiating circularly polarized radio waves;
On the second surface of the first insulating layer, overlaps in plan view with part or all of the two sides near the first feeding point and the second feeding point of the four sides of the rectangular patch antenna, and It is arranged so as to straddle part or all of two sides, or overlaps the arc of the first feeding point and the second feeding point side from the center of the circular patch antenna in plan view, and the arc A layered parasitic element arranged so as to straddle,
A second insulating layer provided on the opposite side of the parasitic element from the first insulating layer;
An antenna device comprising: a ground layer provided on a side opposite to the parasitic element with respect to the second insulating layer.
前記第2絶縁層は、平面視で前記第1給電点及び前記第2給電点に対応する2つの位置において厚さ方向にそれぞれ貫通し、前記2つの第1貫通孔に連通する2つの第2貫通孔を有し、
前記グランド層は、平面視で前記第1給電点及び前記第2給電点に対応する2つの位置にそれぞれ配置され、前記2つの第2貫通孔に連通する2つの開口部を有し、
前記2つの開口部、前記2つの第2貫通孔、及び前記2つの第1貫通孔の内部に挿通され、前記グランド層及び前記無給電素子から絶縁される、2つのビアをさらに含み、
前記パッチアンテナは、前記2つのビアを介して前記第1給電点及び前記第2給電点において90度の位相差を有する高周波電力が給電される、請求項1記載のアンテナ装置。 The first insulating layer has two first through holes penetrating in the thickness direction at two positions corresponding to the first feeding point and the second feeding point in plan view,
The second insulating layer penetrates in the thickness direction at two positions corresponding to the first feeding point and the second feeding point in plan view, and is connected to the two first through holes. Has a through hole,
The ground layer is disposed at two positions corresponding to the first feeding point and the second feeding point in plan view, and has two openings that communicate with the two second through holes,
And further including two vias that are inserted into the two openings, the two second through holes, and the two first through holes and insulated from the ground layer and the parasitic element,
The antenna device according to claim 1, wherein the patch antenna is fed with high-frequency power having a phase difference of 90 degrees at the first feeding point and the second feeding point through the two vias.
前記パッチアンテナは、前記第1金属層に配置され、前記無給電素子は、第2金属層に配置され、前記グランド層は、前記第3金属層に配置される、請求項1又は2記載のアンテナ装置。
The first insulating layer and the second insulating layer are between the first metal layer, the second metal layer, and the third metal layer, and the first metal layer, the second metal layer, and the third metal layer. The two insulating layers included in the wiring board having two insulating layers provided on
3. The patch antenna according to claim 1, wherein the patch antenna is disposed in the first metal layer, the parasitic element is disposed in the second metal layer, and the ground layer is disposed in the third metal layer. Antenna device.
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